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1、第9期組合機床與自動化加工技術(shù)NO．92014年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSept．2014文章編號：1001—2265(2014)09—0025—04DOI：10．13462／j．enki．mmtamt．2014．09．007基于元結(jié)構(gòu)分析的三坐標加工單元立柱優(yōu)化研究鄒志華，鄭金來，喻道遠，周小強，張永杰(1．華中科技大學(xué)數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室，武漢430074；2．江蘇高精機電裝備有限公司技術(shù)中心，江蘇鹽城224053)摘要：以三坐標加工單元立柱為對象
2、，應(yīng)用Pro／E軟件建立立柱的三維模型，通過有限元ANSYS軟件仿真分析研究加強筋的布置方式對立柱動態(tài)性能的影響。首先分析立柱結(jié)構(gòu)提取典型的元結(jié)構(gòu)單元，然后對元結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，提出米字型、星字型、x字型、十字型四種改進方案，對改進方案進行模態(tài)對比分析，得出不同尺寸大小下的最優(yōu)元結(jié)構(gòu)類型。最后以立柱的一階固有頻率為優(yōu)化目標，以優(yōu)選的十字型元結(jié)構(gòu)對立柱進行重新設(shè)計，在不明顯改變原結(jié)構(gòu)的情況下，其一階固有頻率提高了5．45％，動態(tài)特性得到了明顯的改善。關(guān)鍵詞：元結(jié)構(gòu)分析；三坐標加工單元；結(jié)構(gòu)優(yōu)化中圖分類號：TH122；TG502文獻標識碼：ATh
3、eOptimizationResearchoftheThree-CoordinatorsProcessingCenterColumnBasedonUnitStructureAnalysisZOUZhi—hua，ZHENGJin—lai，YUDao—yuan，ZHOUXiao—qiang，ZHANGYong-jie(1．TheStateKeyLaboratoryofDigitalManufacturingEquipmentandTechnology，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan43
4、0074，China；2．Tec．Center，JiangsuGa~ingMechanicalandElectricalEquipmentCo．，Ltd．，YanchengJiangsu224053，China)Abstract：Takingthethreecoordinatorprocessingcentercolumnastheresearchobject，theThree—dimen-sionalmodelofthecolumnwasestablishedusingPro／E．Thefiniteelementanalysissoftwa
5、reandANSYSsimulationtechnologyareusedtoresearchonthearrangementofribsimpactingonthedynamicperformanceofthecolumn．Firstofall，accordingtothestructureanalysisofthecolumnextractingthetypicalunitstruc—ture，andthentheunitstructureisimplementedbyoptimizationdesign，puttingforwardfo
6、urimprovementschemes，suchas“mi”structurerib，“star”structurerib，“X”structurerib，“cross”structurerib，andtheimprovedschemeswereconductedofthemodalanalysis，gettingtheoptimalunitstructuretypeunderdiffer-entsizeshapes．Atlasttakingthefirstnaturalfrequencyofthecolumnastheoptimizedo
7、bject，accordingtotheoptimal“cross”unitstructure，thecolumnwasreconstructiondesigned，withoutsignificantlychangingtheoriginalstructure，thefirstnaturalfrequencyimprovedby5．45％andthedynamiccharacteristicsofcolumnobviouslyimproved．Keywords：unitstructureanalysis；thethree—coordinat
8、orsprocessingcenter；structureoptimization結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，導(dǎo)致立柱的剛度不足，產(chǎn)生各種變0引言形、振動¨J。合理地選擇和布置
